[发明专利]一种长棒状β-SiAlON增韧的高熵碳化物陶瓷及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种长棒状β-SiAlON增韧的高熵碳化物陶瓷的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：将微米级高纯度的TiC、ZrC、HfC、VC、WC、TaC、NbC中的任意五种碳化物等摩尔比混合作为高熵碳化物陶瓷基体，再加入Si₃N₄、Al₂O₃、AlN与烧结助剂Y₂O₃，经球磨得到混合粉体，其将用于制备长棒状的β-SiAlON相作为增韧相；将混合粉体分装入石墨模具中，在保护气氛下，轴向施加压力30～40MPa，升温至1850～2200℃进行SPS烧结，得到长棒状β-SiAlON增韧的高熵碳化物陶瓷；所述增韧相的添加量为混合粉体总质量的10～40％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的长棒状β-SiAlON增韧的高熵碳化物陶瓷的致密度为96～99％，维氏硬度为23～26GPa，断裂韧性为5～7MPa·m^1/2。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述微米级高纯度的TiC、ZrC、HfC、VC、WC、TaC、NbC的纯度均为99～100％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述球磨为辊式球磨，是以无水乙醇为溶剂，以碳化钨球为球磨介质；所述球磨的转速为150～500r/min，所述球磨的时间为8～24h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述烧结助剂Y₂O₃占混合粉体总质量的0.3～1.5％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述保护气氛为氩气。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述升温的速率为50～200℃/min；所述烧结的时间为10～20min。

8.一种根据权利要求1～7任一项所述的制备方法制备得到的长棒状β-SiAlON增韧的高熵碳化物陶瓷。

9.根据权利要求8所述的长棒状β-SiAlON增韧的高熵碳化物陶瓷在制备高温场合下的支撑零件、保护外壳或结构复杂的结构件中的应用。